MC5冷轧辊二次电渣重熔与碳化物超细化工艺开发

发布时间：2020-11-17 02:14

　　 轧辊是轧钢机上的重要组成部分,也是轧机的主要消耗部件。按产量比例综合计算,目前我国冶金轧辊量每年消耗多达50～60万t。因此,大力开展回收废旧轧辊制备新辊具有重要的意义。本文利用宝钢提供的下线MC5轧辊,从电渣重熔工艺入手,对其工艺及组织的关系进行了较为全面的研究,并结合实际生产情况,为旧辊二次电渣重熔制备新辊和提高轧辊性能提供了理论依据。为了减少主要合金元素的烧损,电渣重熔过程中使用了气体保护罩、622渣系并配有一定的脱氧剂。试验结果表明,旧辊经二次电渣重熔后,Mo,V,Mn没有烧损,C和Cr元素的烧损量在0.01%～0.02%之间,完全满足旧辊制备新辊的要求。旧辊经过二次电渣后,钢的纯净度大大提高。评级结果显示,A、B、C、D、Ds各类夹杂物都远低于轧辊标准要求的级别。由于选分结晶的原因,在凝固过程中合金元素产生偏析,导致在重熔电渣锭的1/2R处和心部都有尺寸较大的液析碳化物生成,而边部几乎没有液析碳化物。对二次电渣重熔锭实施了锻造——高温扩散——锻造;1030℃喷雾冷却;最后进行球化退火制备辊坯的工艺路线。检验结果表明,辊坯边部,1/3R,1/2R和心部均未发现液析碳化物和带状碳化物,边部网状碳化物为0级,1/3R,1/2R处网状碳化物为2级,心部网状碳化物为2.5级,球化退火组织均为2级。该组织状态良好,完全符合辊坯要求。采用高温固溶+高温回火与高温固溶+循环处理+高温回火两种方式对MC5钢进行了碳化物超细化处理。高温固溶+高温回火工艺的试验结果是:1050℃固溶+740℃回火,碳化物明显细化,但组织均匀性差;950℃固溶+740℃回火,组织均匀好,但存在少数尺寸较大的未溶碳化物。1050℃高温固溶+800℃、840℃两个温度各自循环不同次数的超细化试验结果表明,生成的碳化物尺寸80%以上在0.3μm以内,尺寸最大的不超过0.5μm,表明超细化处理较普通锻后热处理碳化物分布明显细小均匀。综合考虑碳化物的大小与组织均匀性,优化出的最佳循环处理工艺为:1050℃高温固溶+840℃奥氏体循环三次+740℃高温回火。实验发现,随循环次数的增加,碳化物有明显的长大趋势,这一现象是碳化物发生了 Ostwald熟化所致。
【学位单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TF142
【部分图文】：

球化退火工艺的要点是，将钢加热到Ａｃｌ以上２０？３０°Ｃ，保温一段时间，然后缓??慢冷却到略低于Ａｃｌ的温度，并停留一段时间，使组织转变完成，得到在铁素体基体上??均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。ＭＣ５钢锭锻后常规热处理工艺见下图１．１［２４］。??９５０??ｉ?＼?８３０??户保温丨＼?ｔ?＼??〇?＼?ｉ?＼风冷?ｙｊ保温丨＇?６５０??｜?Ｕｓｏ＾ｉ?＼?冷??／?；?；?＼３５０￣４０〇／?：?：?；?；?＼??／?｜?｜?＼—／?ｉ?：?｜?：?出炉??时间／ｈ??图１．１?ＭＣ５钢冷轧辊锻后常规预备热处理工艺??Ｆｉｇ．?１．１?Ｐｒｅ－ｈｅａｔ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ＭＣ５?ｓｔｅｅｌ?ｃｏｌｄ?ｒｏｌｌ?ａｆｔｅｒ?ｆｏｒｇｉｎｇ??由于在９５０°Ｃ正火时，碳化物没有完全溶解，所以ＭＣ５钢常规锻后热处理工艺，球??化效果并不太好，常常得到组织不均匀，少数碳化物可以过大，有网状碳化物存在等缺??陷，严重影响冷轧辊的使用寿命。因此，为了得到均匀的微观组织，有必要对ＭＣ５钢??的锻后热处理工艺进行改进。??－９－??

?第二章旧辊二次电渣重熔再利用研究??造了图２．１所示的惰性气体保护气罩，实施了在保护气氛下的电渣重熔［２９］。??；，?广＇＼??扇?＿??图２．１惰性气体保护气罩??Ｆｉｇ．?２．１?Ｉｎｅｒｔ?ｇａｓ?ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ?ｃａｐ??（４）

２．２．２．１取样方法??考虑到铸锭不同位置的组织差异，对其组织分析时分别在铸锭中心、１／２Ｒ以及边部??取２０ｍｍｘ２０ｍｍｘ２０ｍｍ试块，具体取样方法如图２．４。???３６０ｍｍ???：?ｍ?ｊ??心ｉ?１／辑叫?ｉ???由?Ｑ?［Ｔ???Ｉ?：?＾??底３?Ｉ??图２．４取样位置图??Ｆｉｇ．?２．４?Ｓａｍｐｌｉｎｇ?ｌｏｃａｔｉｏｎｓ??２．２．２．２硬度测试结果??对铸锭中心、１／２Ｒ、边部硬度测试结果列于表２．３，所测定的硬度值与铸锭经过退??火处理相符。由表中数据可以看到三种位置硬度差异较小，中心处与１／２Ｒ处仅差１ＨＢ，??边部比心部高出１５ＨＢ，比１／２Ｒ处高１４ＨＢ，边部稍硬一些。这一结果在一定程度上说??明钢锭均匀性较好。??表２．３铸锭三种不同位置的硬度（ＨＢ）??Ｔａｂｌｅ?２．３?Ｈａｒｄｎｅｓｓ?ｏｆ?ｒｏｌｌ?ｉｎ?ｔｈｒｅｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ???？?中心处（代号１）?１／２Ｒ处（代号２）?边部（代号３）???Ｍ?３５５?３５６?３７０???２．２．２．３纯净度??表２．４给出了三种不同位置非金属夹杂物的评级结果。由表２．４数据可以看到，各??－１６?－??
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本文编号：2886960